Nikolay Kobozev (vetenskapsman)

Nikolay Ivanovich Kobozev
Никола́й Ива́нович Ко́бозев
Född	Nikolay Ivanovich Kobozev 12 maj 1903 ( 1903-05-12 ) Moskva , ryska imperiet
dog	24 februari 1974 ( 1974-02-25 ) (70 år) Moskva, Sovjetunionen
Alma mater	Moscow State University
Känd för	Elektrokatalys
Make	Esther (Ekaterina) Halbreich
Barn	1
Vetenskaplig karriär
Fält	Fysisk kemi
institutioner	Moscow State University
Doktorand rådgivare	Evgeny Shpitalsky
Andra akademiska rådgivare	Nikolay Zelinsky

Nikolay Ivanovich Kobozev (ryska: Никола́й Ива́нович Ко́бозев; 12 maj 1903, Moskva – 24 februari 1974, Moskva) var en sovjetisk fysikalisk kemist , en av pionjärerna inom den elektrokatalyserande avdelningen för elektrokatiker och elektrokatlys . Moskva staten Universitet .

Bakgrund och personligt liv

Kobozev föddes i en rik familj av en Kharkov- advokat . Hans far, Ivan Josefovich Kobozev (1874, Kharkov – 1943, Moskva) tog examen från Kharkov Imperial University. Hans mor, Sophia Adolfovna Feist (d. 1952) var ett barnbarn till den tyskfödde Taganrog- urmakaren Franz Feist (1805–1888). Hennes familj var luthersk . Hennes far, Adolf Feist, var först lärare i tyska; 1891 blev han medlem av styrelsen för Kharkov Land Bank. Hans mors faster, Maria Feist, var en älskling till Alexander Tjechov .

Nikolays farfar, Josef Alekseevich Kobozev (1846, Belgorod – 18 juli 1901, Kharkov) flyttade till Kharkov på 1860-talet där han ägnade sig åt textil- och mjölhandel. 1889 blev han styrelseledamot i Second Kharkov Society of Mutual Credit. 1892 valdes han in i Kharkov stadsduman .

Enligt den oberoende forskaren Igor Maslenkov var Kobozevs tidigaste förfader en livegen bonde till en Belgorod -pojkartjuv Artyom Pischyulin, bosatt i byn Melehovo. Hans barnbarn, Dmitrij Kosmin syn Kobyzev (1697–1752) blev köpman i Belgorod. Hans fru, Agrafena Fedotovna Maslova (1689–1770) var dotter till en lokal fattig adelsman. Deras son, Stepan, var också en köpman; han var gift med dottern till en annan Belgorod-handlare, Stephanida Rodionovna Dubinina. Stepans bror, Ivan Dmitrievich Kobozev, var salthuvudet i Belgorod sedan 1778. Yakov Stepanovich Kobozev var en Belgorod-handlare och råtta . Den sistnämndes son, Nikolay Yakovlevich (1781–1834), var också en köpman, men hans son, Aleksey Nikolayevich (1804–?) lämnade köpmansgillet för status som en vanlig hamburgare 1858.

1903 flyttade hans far till Moskva, där han arbetade som advokat ( prisjazhny poverenny ) vid administrationen av Moskva Vindavo-Rybinsk Railroad. Efter oktoberrevolutionen 1917 tjänstgjorde han som advokat vid transportministeriet.

Nikolays bror, Vsevolod (1905–1939), var ingenjör vid det sovjetiska transportministeriet, chef för elektrifieringsavdelningen. Han var gift med dottern till Vissarion Karandeev , professorn i Moskvas högre kvinnokurser. För framgångsrik elektrifiering av Yaroslavl-järnvägarna Stalin honom en gyllene klocka. Men 1937 arresterades han och avrättades 1939 genom skottlossning .

Hans andra bror, Boris, var musiker; han dog 1918 i spanska sjukan . Han hade också en syster som hette Inna, som var allvarligt sjuk under större delen av sitt liv.

Kobozev var gift med Esther (Ekaterina i rysk ortodoxi ) Efimovna Halbreich med judisk bakgrund. 1946 fick de en son som hette Aleksey (1946–2015), som fick en dotter. Hans brors härstamning fortsätter i manslinjen.

Sedan tidig barndom var Kobozev sjuk i poliomilit . Sedan 1920-talet hade han haft en rad allvarliga sjukdomar, inklusive komplikationer av polio. Någon gång i livet var han rullstolsburen och fick träffa sina elever hemma. Han hade långa perioder på sjukhus eller låg nere i sängen och återhämtade sig. 1973 var han helt sängbunden. Hans fru hade varit lojal och stöttande under hela hans liv.

Vetenskapliga prestationer

1924 tog Kobozev examen från fysik- och matematikavdelningen vid Moscow State University (MSU). Samma år gick han in på forskarutbildningen vid Scientific Research Institute of Chemistry under mentorskap av professor Evgeny Shpitalsky . Sedan 1929 var han lektor vid Fysikalisk-kemiska institutionen vid MSU. 1935 började han organisera laboratoriet för oorganisk katalys vid Moscow State University. Samma år tog han doktorsexamen i kemiska studier , professorsgraden och blev aktiv medlem i MSU:s Kemiinstitut, utan disputationsförsvar . Mellan 1925 och 1935 främjade han avancerade vetenskapliga idéer vid konferenser , organiserade en speciell katalysworkshop vid MSU:s Fysikaliska Kemiavdelning och en katalyssektor vid Statens kväveinstitut, som lockade många studenter.

Teorier

Katalys

Kobozevs huvudfokus var på katalys och termodynamik . Huvudproblemet i katalysutveckling har varit avsaknaden av en enda generaliserad teori. Kobozev trodde att hans tids katalysteorier var oförmögna att skapa en gemensam mekanism eftersom de misslyckades med att förklara de aktiva centras natur och struktur. Han såg huvudfrågan i de samtida katalysteorierna i begreppet kristallin natur av katalytisk aktivitet. 1934 introducerade han termen elektrokatalys .

År 1939, när han förband den kinetiska analysmetoden med den heterogena katalysen , introducerade han teorin om aktiva ensembler som ansåg hur många atomer av metallkatalysator som kan producera ett katalytiskt aktivt centrum.

I sin forskning hade han uppskattat det minimala antalet katalytiskt aktiva atomer i aggregat för vissa kemiska reaktioner. Han hävdade att de aktiva centran var faktoriserade av energi snarare än kristallina strukturer.

Han kallade den minimala gruppen av atomer som visar katalytisk aktivitet aktiv ensemble . Han trodde dock att rörelsen för sådana aktiva ensembler begränsades av speciella migrationsområden . Kobozev visade upp hur antalet atomer i en aktiv ensemble och medelhastigheten för ett migrationsområde kunde bestämmas av en förändring i specifik aktivitet I på spridningen av en katalysator över ytan av en bärare. Hans studie hade avslöjat ett samband mellan den typiska heterogena katalysen och aktiviteten hos komplexa enzymatiska katalysatorer . År 1936, tillsammans med AM Dubrovskaya, visade Kobozev att regelbundna promotorer på ytan av en katalysator är i högre koncentration än inuti fasen, medan i vissa fall promotorns närvaro på ytan leder till en nedgång i katalytisk aktivitet.

Det hade upptäckts att vid heterogen katalys engagerar en fast kropp reaktionen inte av hela ytan utan av en liten del av några aktiva ytelement som verkar i bakgrunden av den stora inaktiva kristallina massan av en katalysator. Kobozev hade märkt att för vissa katalysatorer var den aktiva ytan endast 0,05 %, därför hade han antagit att sådana aktiva centra inte var kristallina utan små grupper av slumpmässiga atomer. Följaktligen hade han kommit fram till att katalytisk aktivitet inte äger rum i den kristallina, utan den amorfa, förkristallina fasen.

Han hade också märkt att den kristallina fasen var gjord av en cellulär, eller mosaik, struktur – ett aggregat tillverkat av slutna celler ('migrationsområden') omgivna av energiska och geometriska barriärer som var ogenomträngliga för atomer på ytan och förblev således isolerade. Att komma in i migrationsområdet, som om håligheter, samlas atomer på botten, dvs i stället för maximal adsorbtionspotential , vilket skapar ensembler. Så bildade ensembler av atomer av en viss sammansättning, är aktiva centra på en inaktiv katalytisk bärare. Kobozev hade studerat upplösning av aktiv substans på en inert bärare och upptäckte att ökad upplösning resulterade i en ökning av katalytisk aktivitet, medan ett minimum av aktiv substans ledde till bildning av maximalt aktiva katalysatorer. Kobozev hade också föreslagit en formel som beräknar antalet atomer som är engagerade i aktiva centra.

Kobozevs forskning visade att de mest aktiva ensemblerna bestod av 2 eller 3 atomer, vilket motsvarade Balandins teori.

Kobozev och hans elever hävdade att aktivering av katalysatorpartiklar för reaktionen har två faktorer: adsorbsion , dvs interaktion av en jon eller atom med partiklar av en katalysator, och bildning av ett aktivt centrum, dvs interaktion av katalysatorns partiklar, vilket dock kan spela separat.

Katalysatorns aktivitet kan ökas avsevärt genom att inkludera större och termodynamiskt instabila massor, som han kallade förvärring (1946) när ökningen av katalysatorns aktivitet faktoriseras av komplikation av dess molekyl (ökning av molekylmassa). Så han och hans medarbetare försökte förklara superaktiviteten hos enzymer i katalys.

Kobozevs teori om aktiva ensembler stred mot de samtida verken om förhållandet mellan aktivitet och spridning i katalys som hävdade att den katalytiska aktiviteten hos en fast kropp var högre med ökningen av spridningsnivån.

Ytterligare forskning om förhållandet mellan dispersion och katalytisk aktivitet visade att kristallina strukturer faktiskt hade katalytisk aktivitet, och hans teori hade inte accepterats. Kobozevs katalysatorer hade visat sig ha liten produktionspotential, medan kristallina katalysatorer som används i industrin accepterades fullt ut för sin höga produktion.

Kobozevs teori tros vara praktiskt implementerad endast om mängden metallkatalysator är liten och föremålet har en blockform.

Kobozev uttryckte idén om återhämtning av energi som, som innehas av gruppen av atomer som är anslutna till det aktiva centret, delvis kan aktivera molekyler av ett nytt substrat som kommer i kontakt med katalysatorn.

Kobozev deltog i utvecklingen av professor Shpitalsky när det gäller teorin om mellanprodukter i den homogena katalysen . Baserat på katalytisk och enzymatisk nedbrytning av väteperoxid visade Kobozev upp hur studie av resultaten av kinetisk forskning kan avslöja den kemiska sammansättningen och fysikaliska egenskaperna hos dessa mellanprodukter som tidigare endast vagt antagits i litteraturen.

Termodynamik

Kobozev studerade aktivt termodynamik och etropi . Han trodde att varken celler eller molekyler eller atomer kunde faktorisera resonemang . För att förklara det introducerade han begreppet speciella partiklar som kallas psykoner . 1948 introducerade han också konceptet vektor- brownisk rörelse som syftade till att ta reda på vad i nervsystemet som styr levande varelsers beteende. Hans arbete med den vektor-brunska rörelsen tros vara föregångaren till cybernetik .

Kobozev hade en specifik tidsuppfattning när det gäller liv och död relation. Han klassificerade tid i translationell (tid för kollektiv utveckling) och dispersional (tid för personlig utveckling). Han trodde att människans resonemang är nära kopplat till den nuvarande tiden, medan döden är en persons frånkoppling från den nuvarande tidens " knut" (klubok ). År 1954 utvecklade han begreppet avancerad komplex ( operezhayuschiy kompleks ) i kemisk kinetik och arbetade med problemet med tid i kvantmekaniken .

När det gäller resonemang trodde Kobozev att det inte kan utvecklas från information, och det ges till en människa med födseln. Han trodde också att varje etnicitet (ras) har haft sina egna symboliska kommunikationsmedel uttryckt i språk från skapelsen snarare än att utveckla det under evolutionen.

Han introducerade termerna negativ entropi , som han trodde var väsentlig del av logiken, och antientropi , som blockerade systemiskt tänkande.

Tillämpade studier

På 1930-talet grundades Institute of Nitric Industry vid Moscow State University, och Kobozev blev inbjuden dit för att vara chef för avdelningen för katalys. Hans arbete var fokuserat på kväveoxidation , elektrokrackning av metan till acetylen , metanexplosionsomvandling, såväl som ozonsyntes och syntes av peroxid från väte i urladdning. Tillsammans med sina medarbetare hade Kobozev utvecklat metoderna för att studera kinetisk reaktion och introducerade energikatalysteorin som förklarar aktiveringsmekanismen i reaktionen vid urladdning, såväl som mekanismen för reaktionsaktiverande tillsatser, såsom kvicksilverånga i metanelektro. -sprickning eller kväve vid ozonsyntes. Laboratoriet hade lyckats syntetisera salpetersyra , nitroleum och salpetersyraanhydrid . Kobozev initierade den första i Sovjetunionen syntes av acetylen från naturlig metan. Kobozev föreslog att man skulle använda elektrisk urladdning för att erhålla aktiva gaser i väteplasma, produkter av vattendissociation, etc. Under Kobozevs mentorskap genomfördes experiment som resulterade i den första generationen av 100 % ozon. 1960 inledde han den första sovjetiska konferensen tillägnad ozon.

1947 grundade han Laboratory of Catalysis and Gas Electrochemistry som syftar till hemlig forskning för regeringen. Först fick laboratoriet uppgifter om raketbränsle, men senare hade professor Kobozev lyckats initiera grundläggande forskning inom katalys, gaselektrokemi och termodynamik . 1950 belönades laboratoriechefen och hans personal med statens pris .

Totalt var Kobozev författare till 12 koncept. Kobozev hade publicerat omkring 400 akademiska verk. Av hans studenter tog 12 doktorsexamen.

Kritik och stöd

För att vara en något okonventionell vetenskapsman blev han hårt kritiserad av några av sina kollegor. 1950 publicerade den sovjetiske kemisten V. Goldansky en artikel med titeln "Pseudovetenskap av professor NI Kobozev", där Kobozevs studier kallades "kvasivetenskap", medan han jämfördes med fysiska idealister. Författaren till publikationen uttryckte oro över att Kobozevs koncept skulle kunna ha negativ inverkan på hans elever och kollegor genom att avvärja dem från "riktig vetenskap".

Bland motståndare till Kobozev var elektrokemisten och akademikern Alexander Frumkin . Polemik mellan de två återspeglade den politiska och vetenskapliga schismen mellan de sovjetiska akademiska forskarna fokuserade på att uppfinna kärnvapenbomben och forskarna vid universitetet i Moskva. Deras konflikt sammanfattades av försök att bevisa att den andra hade fel på grundläggande punkter. Det var dock A. Frumkin som föreslog att Kobozev skulle få anställning vid Karpov Institute of Physical Chemistry och överge Moskvas universitet, vilket Kobozev tackade nej till.

År 1938 rekommenderade de gamla och berömda ryska forskarna ND Zelinsky och NS Kurnakov den 34-årige Kobozev för fullt medlemskap i den sovjetiska vetenskapsakademin, men han avvisades. Det hade gjorts fyra eller fem försök. Enligt Kobozevs fru sa antingen Frumkin eller Nesmeyanov att eftersom Kobozev var sjuk skulle han inte delta i mötena och hans kandidatur övervägdes aldrig igen.

1946 sa ND Zelinsky så om Kobozev, "Sovjetvetenskapen kan vara stolt över Kobozevs arbete ... som en stor framgång. Jag rekommenderar personligen verk av professor NI Kobozev för Stalinpriset i kemi och tror att de förtjänar ett så högt pris . " Kobozev avvisade själv initiativet; i sitt brev från den 23 mars 1954 förklarade han varför hans kandidatur till Stalinpriset skulle avböjas genom att han inte lämnat in akademiska skrifter för 1953 och inte gått igenom bedömningen vid Moskvas universitets akademiska styrelse.

Kobozev hade hamnat i konflikt med den berömde fysikern Lev Landau . Vid en av konferenserna kritiserade Landau starkt presentationen av VK Semenchenko. Senare förklarade Kobozev att han inte skulle hålla talet om Landau misslyckades med att be om ursäkt. Landau följde Kobozevs krav, men den senare hade sedan dess mött starkt motstånd från det sovjetiska samhället av fysiker, vilket påverkade hans akademiska karriär negativt.

Kobozev och Solsjenitsyn

Alexander Solzjenitsyn träffade Kobozev i augusti 1960 genom Natalia Reshetovskaya , tidigare doktorand i Kobozev och A. Solsjenitsyns första fru. Reshetovskaya förde Solsjenitsyns manuskript (senare med titeln "En dag av Ivan Denisovich") till sin tidigare professor. Kobozev hade utvecklat ett stort intresse för Solsjenitsyns idéer och bad sin fru om en introduktion. Familjen till Kobozevs avrättade bror behöll alla Solzjenitsyns primära manuskript mellan 1962 och 1969.

På grund av Kobozevs svåra hälsotillstånd träffades de bara i hans lägenhet nästan varje kväll fram till hans död. Solzjenitsyn erkände i sin redogörelse att Kobozev hade haft enorm inverkan på sina åsikter och "var den smartaste man han någonsin träffat". Solzjenitsyn gjorde flera försök att hjälpa professorn med hans hälsa, inklusive att hitta läkare och utländska mediciner, men ingenting hjälpte någonsin.

I Solzjenitsyns engelskspråkiga memoarbok Invisible Allies , utgör en profil av Kobozev och deras vänskap kapitel 2.

Bibliografi

• Kobozev NI Studerar termodynamik för information och resonemang. Moscow State University, 1971.[ryska]
• Kobozev NI The Problems of Order and Disorder in Chemical Thermadynamics, 1961.[ryska]
• Kobozev NI Om fysikalisk-kemisk modellering av informations- och resonemangsprocesser//the Journal of Physical Chemistry. # 2, 1996.[ryska]
• Kobozev NI Thinking paradox, 1971.[ryska]
• Kobozev NI, Zubovich IA Problem med mikrodoser i kemi och biologi (tillväxtsubstanser som aktivatorer av katalytiska system//Biokhimiya, december, 1951.[ryska]
• Filipov Yu. V., Kobozev NI Elektrisk syntes av ozon. Effekt av elektrodtemperatur på bildningen av ozon//Russkij Zhurnal Phisiko-khimiji. #35, 1961.[ryska]
• Kobozev NI Katalysator och enzym. Problem med superaktivitet av organiska ämnen// Moscow State University Digest ( Uchennye zapiski MGU) . Oorganisk och fysikalisk kemi. #174, 1955, s. 125–153.[ryska]
• Kobozev NI Selected verk i 2 volymer. Moscow State University, 1978.[ryska]
• Kobozev NI Adsorbsionskatalysatorer och teori om aktiva centra//Sovremennye problemy fizicheskoy chimii. Moscow State University, 1968. Volym 3, s. 3–60.
• Vigdorovich VI, Tsygankova LE, Vigdorovich MV Använda teorin om aktiva ensembler för att förklara logiken för vätediffusion genom ett membran//Vestnik TGU (Tomsk State University), Volym 7, Issue 3, 2002. s. 329–335.
• Frumkin AN, Jofa ZA. Bagotsky VS (1952) NI Kobozev: adsorptionsteori om överspänning// Zhurnal Fizicheskoy Khimii. 26:1854–1870 [på ryska]